CN103620847B - 用于通过逐层堆积制造固体氧化物燃料电池元件的方法和固体氧化物燃料电池元件 - Google Patents

用于通过逐层堆积制造固体氧化物燃料电池元件的方法和固体氧化物燃料电池元件 Download PDF

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Abstract

用于通过逐层堆积制造固体氧化物燃料电池元件（2）的方法的特征在于，通过进行至少包括以下过程至少一次的步骤堆积元件的至少一个部分：将具有预定尺寸的颗粒陶瓷材料的层部分在预定区域中施用到基层上，并且借助热源加热层部分使得陶瓷材料的颗粒以预定尺寸彼此连接。通过所述方法制造的固体氧化物燃料电池元件实现为单件，以及高度紧凑，并且具有低重量。

Description

用于通过逐层堆积制造固体氧化物燃料电池元件的方法和固体氧化 物燃料电池元件
相关申请
本申请要求2011年7月05日提交的德国专利申请No.10 2011 106654.7、2011年7月05日提交的美国临时专利申请No.61/504,368和2011年4月21日提交的美国临时专利申请No.61/477,703的提交日的权益，所述申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于通过逐层堆积（layer-wise buildup）制造固体氧化物燃料电池元件的方法。本发明还涉及固体氧化物燃料电池元件。
背景技术
现在，设计用于不同目的的驱动单元中最重要的努力之一是使对燃料的需求最小化以确保驱动元件尽可能有效且无污染的操作。但是，根据各自的目的，主要目的也可以是重量减轻，例如，当将驱动单元用于交通工具并且特别地用于飞行器时。为了优化飞行器中的燃料需求，目前的常见做法是利用燃料电池系统产生电力并因此减少待由主发动机产生的机械功率，所述功率的一部分用于驱动发电机。
申请号DE 10 2011 018 448.1的德国专利申请描述了特别有利的驱动单元，其中在内燃机中直接实现了燃料电池装置与燃烧室的高度紧凑的整合和耦接。燃料-空气混合物流经固体氧化物燃料电池使得燃料电池过程在燃料电池中开始。流经燃料电池的燃料-空气混合物仅部分用于燃料电池过程。未消耗的燃料-空气混合物流入下游燃烧室中以常规地产生机械功率。
发明内容
为了进一步压缩由燃料电池和内燃机组成的整合单元并因此另外地减少其重量，优化固体氧化物燃料电池的形状和布置似乎是明智的。因此本发明的目的在于提出一种方法，通过所述方法可制造对于燃料电池过程具有尽可能大的可用面积的固体氧化物燃料电池元件以使尽可能小的空间中的功率最大化。另一个目的在于提出一种固体氧化物燃料电池元件，其不仅具有尽可能紧凑的形状，而且具有尽可能大的可用面积。
关于所述方法的目的通过具有独立权利要求1的特征的方法实现。从属权利要求中限定了有益的实施方案和进一步的发展。
在这一点上，对上述驱动单元的设计进行描述以阐明根据本发明的固体氧化物燃料电池元件的功能。该驱动单元包括用于使燃料-空气混合物燃烧的燃烧室，其中所述燃烧室包括用于供应燃料-空气混合物的燃烧室入口和用于排出废气的燃烧室出口；以及至少一个固体氧化物燃料电池元件，其包括至少一个燃料电池，所述燃料电池具有可与阳极燃料供应线耦接的阳极和可与空气源耦接的阴极，其中所述燃料电池包括与燃烧室入口连接的流体出口。因此，在关于由燃料流动限定的流动方向的至少一个燃料电池下游布置燃烧室使得由至少一个燃料电池中出来的阴极/阳极气体混合物可流经燃烧室。因此，由固体氧化物燃料电池元件与燃烧室直接在内燃机中的特别有利的直接且高度紧凑整合和耦接，可以看出该驱动单元的一个典型方面，其中起源于空气源并且为内燃机功能所需的空气流首先流经固体氧化物燃料电池元件。因此，关于燃料电池过程，该空气流在以下也称为“阴极空气流”，其中该阴极空气流借助供应至阳极的燃料导致了电力的产生。
可以看出，特定特征在于，在来自阴极空气流的氧被部分消耗（即，在燃料电池运行期间氧在阴极上被还原并且燃料在阳极上被部分氧化）之后，剩余的阴极空气流和剩余的燃料质量流通过燃料电池出口由固体氧化物燃料电池元件出来并被直接引入到燃烧室的燃烧室入口中。在该位置上，剩余的（气态）燃料优选完全燃烧并且废气通过燃烧室出口向外排出。因为阴极空气流被直接导入到燃烧室中而不经过热交换器或用于桥接空间距离的管线，所以由固体氧化物燃料电池元件中电力产生导致的热和增加的压力可用于产生机械功率。由于在燃烧室中燃烧，所以未消耗的燃料组分导致压力进一步增加和另外的热。燃烧室中达到的总压力后续可用于产生机械功率，即常规驱动单元中的旋转机械功率或推进功率形式的机械功率。为了实现特别有效的运行，因此理所当然地应该试图通过控制燃料至至少一个燃料电池的供应来实现完全燃烧。
因此，可用于固体氧化物燃料电池元件的结构空间可优选地具有中空圆柱体的形状，原因是压缩机与涡轮之间延伸的轴需要能够延伸通过固体氧化物燃料电池元件以便于后者需要提供对应的轴道或另一个合适的中空空间。
在根据本发明的方法中，进行逐层堆积，其中通过进行至少包括以下过程至少一次的步骤堆积固体氧化物燃料电池元件的至少一部分：在预定区域中将具有预定尺寸的颗粒陶瓷材料的层部分施用到基层上，以及借助热源加热层部分使得陶瓷材料颗粒在预定尺寸内彼此连接。
换言之，薄层形式的陶瓷材料颗粒的聚集在基层上的预定区域中局部产生。由于对该凝聚层的局部或全表面加热而使颗粒彼此连接并形成机械粘合的固体层。如有需要，则可在完成的层上将该过程重复一次或数次以制造组件，在该情况下为数个各为波状的硬化层的固体氧化物燃料电池元件。这种生产制造方法称为“ALM”（“加层制造（Additive LayerManufacturing）”），但是在现有技术中主要与金属和塑料颗粒联合使用。
层部分可能的最小底面积（即，最细微的可制造结构）特别地取决于热源的几何形状。当使用激光作为热源时，最小的可制造结构取决于光点或射束点的大小，其中所用陶瓷材料的粒径也可影响可到达的结构细度。
这种逐层堆积允许设计完全不同于管状固体氧化物燃料电池的径向分布布置的固体氧化物燃料电池元件。如果固体氧化物燃料电池元件由单一件组成，则为了实现将固体氧化物燃料电池布置在发动机轴周围，尤其可利用形状为中空圆柱体的可用结构空间。因此，可实现形状为环或环形段的燃料电池，形状为环或环形段的数个燃料电池的同中心布置，以及形状为环或环形段的数个燃料电池同中心布置的轴向分布。由于施用层部分并且加热各个层部分，所以实际上可制造任意形状的陶瓷材料，其也可包括底部切口并具有没有接头的一般复杂的形状，特别地，对于优选空间要求和可用表面。与各个管状电池的径向分布布置相比，单件固体氧化物燃料电池元件也可具有更低的质量，但是具有更大的面积。
基本上存在几种选择来用于实施该类型的根据本发明的方法。将层部分施用到基层上可包括以下步骤1）或2）之一，所述步骤1）或2）分别包括：1）在基层上提供陶瓷颗粒的粉末床层，并且借助热源将颗粒烧结成预定尺寸的粉末床层部分使得颗粒在预定尺寸内彼此连接，以及然后进行冷却；2）借助一个或更多个喷嘴将陶瓷颗粒供应到基层的预定区域上，并且借助热源烧结颗粒使得颗粒在预定尺寸内彼此连接，以及然后进行冷却。
这些步骤的主要不同在于施用和烧结的时间顺序。当使用粉末床层施用到基层上时，例如借助喷嘴或其它分散装置施用在其整个表面上，然后用刮片、刮刀或其它装置分配，则待使用的所有材料在热源被启动之前已经以其整体存在。根据控制装置的说明书，合适的热源经过粉末床层的一部分并因此可局部地加热粉末使得陶瓷颗粒沿期望轮廓和表面彼此连接。粉末床层中没有经热源作用的所有区域仍然是粉末状的，并且可定期或在制造过程完成之后从逐渐形成的固体氧化物燃料电池元件中移除。
在一种替代方法中，颗粒陶瓷材料连续地在层面上沿期望轮廓和表面局部施用并随后或在施用后立即通过使用来自热源的热局部作用于其上来固化。在这种情况下，不用移除不需要的颗粒，其中如果硬化层与基层的几何表面之比非常小则这是特别有利的。
在本发明的一个有利的实施方案中，将颗粒陶瓷材料的至少一个另外的层部分施用到包括之前施用的层部分的基层上。由于数个层的连续布置和各自的硬化或热处理，确保了层的堆积，其中也可制造结构细微的组件。陶瓷材料颗粒与颗粒下方的层在烧结过程期间连接，其中暴露于热源的温度和时间特别地取决于所选择的颗粒材料。
在本发明的一个有利的实施方案中，热源是可移动的，并且在热源的连续或脉冲功率输出下进行层部分的施用直至达到层部分的预定尺寸。在这种情况下，热源不需要在固体氧化物燃料电池元件的整个周边上延伸，相反地可借助合适的轴承布置、导引物和合适驱动器实现使得其可处理实际上为任意大小的表面。可依赖于所实现的热源（例如，激光形式）的功率来实现烧结过程的某一速度。激光的波长优选在所用材料颗粒充分吸收的波长范围内。值得注意的实例为CO2激光、Nd:YAG激光或UV激光。激光的功率输出可以是连续的或脉冲的，其中激光的功率密度取决于足以加热所使用颗粒需要的能量。
在一个有利的实施方案中，通过分别用陶瓷材料的不同组合物连续施用一系列的层部分来制造固体氧化物燃料电池元件，使得产生具有不同陶瓷材料的单件元件。在陶瓷材料的管状固体氧化物燃料电池的手动制造中，仅陶瓷材料的各组合物优选用于逐个组件制造，其中然后使组件彼此连接并随后进行配合。然而，根据本发明的方法使得在固体氧化物燃料电池元件逐层堆积期间可将具有陶瓷材料的完全不同组合物的单件组件用于连续层中。不同组合物的各个区域形成没有接头和连接的单个元件。
当使用不同组合物时，例如可以以粉末床层或通过借助喷嘴连续施用材料来制造根据本发明的固体氧化物燃料电池元件的数个组件或子组件，其中在完成各个烧结区域之后更换材料并将未加工的组件放置在新的粉末床层中或借助喷嘴用不同材料来实施。
为了实现阳极、阴极和电解质的功能，利用陶瓷材料的至少第一组合物、第二组合物和第三组合物是可行的。用于阳极的第一组合物特别地由掺杂钇的二氧化锆和镍的混合物构成。使用掺杂铕的锰酸镧对于阴极看起来是可行的。能够传导阳离子但是对电子具有绝缘效应的固体陶瓷材料（例如，掺杂钇的二氧化锆）可考虑用于制造电解质。
在一个特别有利的实施方案中，制造了形状为环或环形段并且彼此间隔开的阳极和阴极以及中间电解质的布置，其中所述布置通过径向内壳和径向外壳包围，并且其中阳极由第一组合物制造，阴极由第二组合物制造，并且环由陶瓷材料的第三组合物制造。在这种情况下，内壳代表理想地实现为环或环形段形状的各种轴道，而外壳形成外罩结构以保护由阳极、阴极和中间电解质形成的燃料电池。而且，两个壳体用于吸收机械载荷并且特别地用于将固体氧化物燃料电池元件安装在驱动单元中。
在一个有利的实施方案中，第一组合物的阳极与最近的轴向隔开的第二组合物的阴极借助支承结构连接，所述支承结构借助导电材料制造，例如导电掺杂陶瓷材料或陶瓷基材料、金属材料或另一种导电物质、或者特征为导电颗粒的物质混合物，其中各个阳极和各个阴极不包围共用的电解质。通过这种方式，可使形状为环或环形段的各个燃料电池串联连接，所述燃料电池分别由形状为环或环形段的阳极、形状为环或环形段的阴极和中间电解质制造，其中支承结构在形状为环或环形段的这种燃料电池之间产生了机械和导电连接，并且其中燃料电池的阳极分别与相邻燃料电池的阴极连接。
如果有足够的结构空间可利用，则也可设想实现形状为环或环形段的数个燃料电池的并联连接，所述燃料电池与彼此同中心布置并且不同之处在于其半径。数个串联的燃料电池可形成燃料电池列和堆，进而彼此并联连接。因此可增加可靠性和可获得的电流密度。
在一个有利的实施方案中，至少一个支承结构分别布置在待制造固体氧化物燃料电池元件的末端区域上以产生与能固定在末端区域上的盖的导电连接。通过这种方式，可消除电力线的安装并简化机械结构。此外，彼此同中心布置的数个燃料电池或燃料电池堆也可串联连接。
在一个同样有利的实施方案中，具有至少一个第一组合物的阳极、至少一种电解质、至少一个第二组合物的阴极和至少一个空气管道或通道结构的两组、三组、四组或更多组层部分至少分段地径向延伸和至少分段地轴向延伸串接（strung）在一起。通过替代地布置这些层部分，例如通过改变材料、通过改变粉末床层等实现了固体氧化物燃料电池元件的连续制造。
在一个同样有利的实施方案中，关于中心轴旋转对称地制造了固体氧化物燃料电池元件，其中由形状为环或环形段的层部分包围的开口沿中心轴直接产生。旋转对称导致可更紧凑地设计和简单整合到驱动单元，如文件号DE 10 2011 018 448.1的德国专利申请所述的。
在一个特别有利的实施方案中，层部分的厚度在4μm与500μm之间、优选在10μm与200μm之间，特别地在50μm与100μm之间的范围内，使得在制造过程中可实现特别高的精度。
在一个有利的实施方案中，通过分别将所用陶瓷材料加热至预定温度来进行热处理。例如，考虑到温度的有利上升可发生加热至预定温度。达到最终温度后，例如可维持预定时间段并最终以期望速率再次降低。热处理基本上用于改变制造的固体氧化物燃料电池元件的结构。以这种方式产生特别有利的材料性质。
通过以上述方法制造的固体氧化物燃料电池元件实现了关于固体氧化物燃料电池元件的目的。在本发明的一个特别有利的实施方案中，固体氧化物燃料电池元件包括形状为环或环状段的同中心布置之阳极和阴极的布置，所述阳极和阴极彼此间隔开并且通过径向内壳和径向外壳包围。在这种情况下，阳极由陶瓷材料的第一组合物制造并且阴极由陶瓷材料的第二组合物制造。
附图说明
由示例性实施方案和附图的以下描述产生了本发明的其它特征、优点和可能应用。在这方面，所有描述和/或图表所说明的特征构成了本发明的各个目的和任意组合（即，不管其在独立权利要求中的组成或其对其它权利要求的引用）的本发明的目的。此外，在附图中，相同或类似的物体由相同的附图标记表示。
图1示出了固体氧化物燃料电池元件的示意性横截面。
图2示出了根据本发明方法的第一示例性实施方案的示意图。
图3示出了根据本发明方法的第二示例性实施方案的示意图。
实施方案详述
图1示出了固体氧化物燃料电池元件2，其实现了关于中心轴4旋转对称并且包括轴道6形式的开口，所述开口由形状为环或环形段的径向内壳8限定。优选形状也为环或环形段的径向外壳10限定了固体氧化物燃料电池元件2的外侧。在投射面中，在左侧示出了第一盖12并且在右侧示出了第二盖18。第一盖布置在固体氧化物燃料电池元件2的入口侧14上并且设计用于将来自未示出压缩机的压缩空气导入固体氧化物燃料电池元件2中，所述压缩机设置在投射面中向左更远处。为此目的，附图中示出了朝向固体氧化物燃料电池元件2逐渐减小的示例性漏斗状进气口16。
第二盖18设置在固体氧化物燃料电池元件2的出口侧上并且指向未示出的燃烧室，所述燃烧室紧邻地设置在投射面中朝右更远处并且与涡轮连接。未消耗的燃料-空气混合物流经固体氧化物燃料电池元件2并被引入到下游燃烧室中用于燃烧，使得布置在燃烧室下游的涡轮通过贯穿轴道6的轴旋转并驱动设置在第一盖12之前的压缩机。
分别成对设置的阳极22和阴极24的布置位于内壳8与外壳10之间的可用结构空间中，其中电解质26布置在阳极与阴极之间。旋转对称的固体氧化物燃料电池元件2的截面图说明了阳极22和阴极24的形状也分别为环或环形段并且关于中心轴4同中心延伸。
电解质26优选地由能够传导阳离子但是对电子具有绝缘效应的陶瓷材料的组合物组成。例如，掺杂钇的二氧化锆是用于此目的的合适材料。阴极24也由陶瓷材料的组合物组成，特别地由对离子和电子具有传导性的掺杂锶的锰酸镧组成。阳极22优选地由掺杂钇的二氧化锆和镍的混合物制造使得可传导离子和电子。
阴极24是通常与燃料电池过程所需氧直接接触的固体氧化物燃料电池的元件。这是为何在固体氧化物燃料电池元件2中设置延伸至进气口16的多个空气管道28的原因。为了减少空气管道28和进气口16的数目，两个相邻对阳极22和阴极24的阴极24分别指向空气管道28。为了确保氧的平衡供应，使多个空气管道28以优选对称的布置分布在整个横截面上，或者所述空气管道28以形状同样为环或环形段的凹部形式实现并且分别在整个周边上延伸。
为了用甚至更紧凑的设计增加可实现的电力，固体氧化物燃料电池元件2包括数对阳极22和阴极24，例如，径向平面上该类型的四个布置，其中对于两个这样的布置在轴向位置分别需要一空气管道。而且，优选的是，该类型的数个布置连续地轴向串接在一起，其中各自的空气管道28完全延伸通过整个固体氧化物燃料电池2。
盖12和18可用于空间固定位于形状为环或环形段的示例性进气道28之间的固体氧化物燃料电池元件2的一部分，使得空气管道28的净宽度恒定，并且也可防止由于振动等的损害。在所示示例性实施方案中，通过支承结构32也实现了足够的机械稳定性，所述支承结构32在各自空气通道28的相同侧上分别由阴极24轴向延伸至相邻阳极22。借助导电材料（例如，导电掺杂陶瓷材料或陶瓷基材料、金属材料或另一种导电物质或具有导电颗粒的物质混合物）制造了支承结构32使得各对阳极22和阴极24与中间电解质26在盖12与18之间轴向串联连接，并且这种串联连接的数个布置通过盖12和18在径向上并联连接。所产生的电压可在盖12和18处接头。
沿整个纵轴4延伸并且分别与阳极22接触的通道结构30用于将燃料气体导入阳极22。包围在阳极22与阴极24之间的各自的表面代表燃料电池过程的活性表面。通道30可以以一个或更多个凹处的形式完全实现，所述凹处例如被支承网部分穿透或者以在空气管道28之间中心延伸的复杂三维晶格结构的形式制造，并且与内壳8和外壳10直接相邻，并且通过所述凹处气体可自由流动。
图2示出了根据本发明的方法的示意图。将具有合适组成的陶瓷材料颗粒布置形式的粉末床层34局部施用到基层36上，所述基层例如代表最后制造的固体氧化物燃料电池2的层。如果制造固体氧化物燃料电池元件的方法刚刚开始，则基层由衬垫38等组成。可移动热源40（例如激光形式的热源）产生束42局部加热粉末床层34的颗粒，以及加热至少其表面上的位于粉末床层下方的基层的颗粒。由于该过程，颗粒彼此连接并且产生了硬化的层部分。过量的粉末可保留在基层32上或用合适工具（例如刷子或空气射流）移除。数个层部分的连续制造使得可堆积任意形状的固体氧化物燃料电池元件2。在这种情况下，热源40在基层表面上沿期望的几何形状持续移动。
因为为了实现不同功能待制造的燃料电池元件2由陶瓷材料的数种不同组合物组成，所以可产生长至某一长度或高至包括底切的高度的具有第一组合物的层部分，然后在改变粉末床层之后增补应具有不同组合物的层部分。可重复该过程直至制成根据图1的固体氧化物燃料电池元件2。
基层上的粉末床层可优选地借助在基层上以距其预定距离移动的未示出刮片或（未示出）刮刀量出。颗粒材料优选通过喷嘴或另一种合适装置分散，其中层厚度在4μm与500μm之间，优选在10μm与200μm之间，特别地在50μm与100μm之间的范围内。
图3示出了一种不同的方法，其中喷嘴44使颗粒陶瓷材料46分散，然后使其立即经历热（即与材料分散同时进行或在粉末床层的最近施用部分中），以进行烧结过程并因此获得陶瓷。由喷嘴44和热源40组成的布置可在基层36的表面上连续布置以实现期望的几何形状。
作为补充，应注意，“特征在于”不排除任意其它的要素或步骤，并且单数形式不排除多个。而且应注意，参照以上示例性实施方案之一描述的特征也可与其它上述示例性实施方案的其它特征组合使用。权利要求中的附图标记不应解释为限制意义。

Claims (16)

1.一种通过逐层堆积制造固体氧化物燃料电池元件(2)的方法，
其特征在于，所述固体氧化物燃料电池元件(2)的至少一个部分通过进行至少包括以下过程至少一次的步骤来堆积：
-将具有预定尺寸的颗粒陶瓷材料的层部分施用到预定区域中的基层(36,38)上，以及
-借助热源(40)加热所述层部分，使得所述陶瓷材料的所述颗粒在所述预定尺寸内彼此连接，
其中将两组、三组、四组或更多组的层部分至少分段地沿径向延伸和至少分段地沿轴向延伸串接在一起，所述两组、三组、四组或更多组的层部分具有至少一个第一组合物的阳极(22)、至少一个电解质(26)、至少一个第二组合物的阴极(24)和至少一个空气管道(28)或通道结构(30)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，将所述层部分施用到所述基层(36,38)上包括以下步骤1)或2)之一，所述步骤1)或2)分别包括：
1)在所述基层(36,38)上提供陶瓷颗粒的粉末床层(34)，并且借助热源(40)烧结具有预定尺寸的所述粉末床层(34)的部分中的所述颗粒，使得所述颗粒在所述预定尺寸内彼此连接，以及随后进行冷却；
2)借助一个或更多个喷嘴将陶瓷颗粒供应到所述基层的预定区域上并借助热源(40)烧结所述颗粒，使得所述颗粒在所述预定尺寸内彼此连接，以及随后进行冷却。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，将所述颗粒陶瓷材料的至少一个另外的层部分施用到包含之前施用的层部分的所述基层(36,38)上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述热源(40)是可移动的，并且在所述热源(40)的连续或脉冲功率输出下进行层部分的所述施用，直至达到所述层部分的预定尺寸。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，通过用陶瓷材料的不同组合物连续施用一系列层部分以使得产生具有不同陶瓷材料的单件元件来制造所述固体氧化物燃料电池元件(2)。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，用于制造阳极(22)的所述陶瓷材料的第一组合物包含掺杂钇的二氧化锆与镍的混合物。
7.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，用于制造阴极(24)的所述陶瓷材料的第二组合物包含掺杂锶的锰酸镧。
8.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，用于制造电解质(26)的所述陶瓷材料的第三组合物包含掺杂钇的二氧化锆。
9.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，产生了形状为环或环形段的并且彼此间隔开的阳极(22)和阴极(24)以及中间电介质(26)的布置，其中所述布置由径向内壳(8)和径向外壳(10)包围，并且其中所述阳极(22)由所述陶瓷材料的第一组合物制造，所述阴极(24)由所述陶瓷材料的第二组合物制造并且所述壳(8,10)由所述陶瓷材料的第三组合物制造。
10.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，第一组合物的阳极(22)通过支承结构(32)与最靠近的轴向间隔开的第二组合物的阴极(24)连接，所述支承结构(32)借助于导电材料制造，其中相应阳极(22)和相应阴极(24)不包围共用的电解质(26)。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，至少一个支承结构(32)分别布置在待制造的所述固体氧化物燃料电池元件(2)的末端区域上以与可固定在所述末端区域上的盖(12,18)产生导电连接。
12.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述固体氧化物燃料电池元件制造成关于中心轴(4)旋转对称，其中由形状为环或环形段的层部分围绕的开口(6)沿所述中心轴(4)直接产生。
13.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述层部分的厚度在4μm与500μm之间的范围内。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述层部分的厚度在10μm与200μm之间的范围内。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述层部分的厚度在50μm与100μm之间的范围内。
16.一种单件固体氧化物燃料电池元件，其可通过根据权利要求1至15之一所述的方法制造。
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